KR20040096360A - 최적 기록 파워 결정 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브 - Google Patents

최적 기록 파워 결정 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스크 드라이브의 기록 파워 결정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 감마(γ)가 제로(Zero) 또는 그 인접 포인트 값을 이용하여 최적의 기록 파워를 정확하게 결정하는 최적기록 파워 결정 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브에 관한 것이다.
본 발명에 의한 최적 기록 파워 결정 방법은 기록 파워 결정 방법에 있어서, (a) 디스크의 소정의 영역에 기록 파워를 변경시키면서 테스트 신호를 기록하는 단계, (b) 상기 단계(a)에서 기록된 테스트 신호를 재생하여 각각의 기록 파워에 상응하는 감마 값을 산출하는 단계, (c) 디스크를 포함하는 디스크 드라이브 구성 수단들의 편차에 따른 감마 곡선 편차가 소정 값 이하인 조건의 타켓 감마 값에 대응되는 타켓 기록 파워 값을 검출하는 단계 및 (d) 상기 타켓 기록 파워 값에 소정의 상수를 곱하여 최적의 기록 파워를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

Description

최적 기록 파워 결정 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브{Method for determining optimum writing power and disk drive using the same}

본 발명은 디스크 드라이브의 기록 파워 결정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 감마(γ)가 제로(Zero) 또는 그 인접 포인트 값을 이용하여 최적의 기록 파워를 정확하게 결정하는 최적기록 파워 결정 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브에 관한 것이다.

일반적으로, 기록 가능한 디스크 드라이브는 디스크의 내주 부분에 형성된 PCA(Power Calibration Area)라 불리는 영역에 기록 파워를 변화시켜 EFM 테스트데이터를 기록 한 후에, 이를 재생하여 기록 파워에 대한 감마(γ) 곡선을 찾아낸 후에 다음과 같은 방법으로 최적의 기록 파워를 결정한다.

우선, 감마(γ)는 수학식 1과 같이 정의된다.

γ=(dM/dPw)/(M/Pw)

여기에서, M은 변조도이고, Pw는 기록 파워이다.

종래의 기술에 의한 최적의 기록 파워 결정 기술은 감마(γ) 값이 급격하게 변화되는 포인트를 검출하여, 이 포인트에서의 감마 값을 타켓(target) 감마로 결정하고, 타켓 감마 값에 1보다 큰 파라미터 상수 값을 곱하여 최적의 기록 파워를 결정하였다.

그런데, 디스크의 편심, 편향 및 세트 조정 편차 등의 요인에 의하여 기록 파워에 대한 감마 곡선이 변동된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 디스크의 편심 등의 요인에 의하여 기록 파워에 대한 감마 곡선이 제1감마(γ1) 곡선에서 제2감마(γ2) 곡선으로 변동되는 경우에 타켓 파워 역시 Ptarget1에서 Ptarget2로 변동되고, 이로 인하여 최적 기록 파워 역시 PW01에서 PW02로 변동됨을 알 수 있다.

이에 따라서, 종래의 기술을 적용하면 동일한 디스크 드라이브에서 동일한 디스크에 기록하는 경우에도 위와 같은 요인에 의하여 최적 기록 파워를 정확하게 검출하지 못하여 기록 품질에 나쁜 영향을 주는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 개발된 공지 기술로서 대한민국 공개특허공보 2003-0019075호에 제시된 "광 디스크 장치" 등이 있다.

대한민국 공개특허공보 2003-0019075호에는 변조도 M의 기울기를 이용하여 기록 파워에 대한 변조도 M의 기울기가 급격하게 변화되는 점 또는 변조도의 변화의 기울기가 일정하게 되는 포인트들을 연결한 직선과 접속되는 포인트의 기록 파워를 이용하여 최적의 기록 파워를 결정하는 기술이 제시되어 있다.

그런데, 이 기술 또한 최적의 기록 파워를 결정하는데 변조도 또는 감마 값이 심하게 변화되는 영역에서 검출된 포인트에 대응되는 기록 파워를 타켓 파워로 이용함으로써, 디스크의 편심, 편향 및 세트 조정 편차 등의 요인 등이 발생되는 경우에 정확하게 최적의 기록 파워를 결정하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 디스크 편심, 편향 및 세트 조정 편차 등의 요인이 발생되어도 정확하게 최적의 기록 파워를 결정하기 위한 최적 기록 파워 결정 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 기술에 의한 최적 기록 파워 결정 방법을 설명하기 위한 기록 파워의 변화에 대한 변조도 및 감마 곡선을 도시한 것이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 디스크 드라이브의 구성도이다.

도 3은 본 발명에 의한 최적 기록 파워 결정 방법을 설명하기 위한 기록 파워의 변화에 대한 변조도 및 감마 곡선을 도시한 것이다.

도 4는 본 발명에 의한 최적 기록 파워 결정 방법의 흐름도이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 최적 기록 파워 결정 방법은 기록 파워 결정 방법에 있어서, (a) 디스크의 소정의 영역에 기록 파워를 변경시키면서 테스트 신호를 기록하는 단계, (b) 상기 단계(a)에서 기록된 테스트 신호를 재생하여 각각의 기록 파워에 상응하는 감마 값을 산출하는 단계, (c) 디스크를 포함하는 디스크 드라이브 구성 수단들의 편차에 따른 감마 곡선 편차가 소정 값 이하인 조건의 타켓 감마 값에 대응되는 타켓 기록 파워 값을 검출하는 단계 및 (d) 상기 타켓 기록 파워 값에 소정의 상수를 곱하여 최적의 기록 파워를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디스크 드라이브는 디스크 드라이브에 있어서, 표면을 갖는 디스크, 상기 디스크를 회전시키는 스핀들 모터, 상기 디스크에 정보를 기록하고, 상기 디스크로부터 정보를 읽어내는 픽업, 상기 픽업에서 검출된 신호를 여파 정형화시키고, 이진신호로 변환시키기 위한 R/F신호처리부, 재생 모드에서는 상기 R/F신호처리부로부터 입력되는 이진신호를 복호시키고, 기록 모드에서는 기록할 신호를 부호화시키는 디지털 신호처리부, 기록 모드에서 상기 디지털 신호처리부에서 부호화된 데이터를 설정된 기록 파워에 근거하여 레이저 다이오드 구동 신호를 생성시키는 레이저 다이오드 구동부, 상기 픽업을 목표 트랙으로 이동시키는 슬레드 모터, 상기 스핀들 모터 및 상기 슬레드 모터 각각의 구동 전류를 생성시키는 모터 구동부, 상기 스핀들 모터를 목표 속도로 회전시키기 위한 스핀들 모터 구동 전압 및 상기 픽업을 목표 트랙으로 이동시키기 위한 슬레드 모터 구동 전압을 각각 생성시키고, 트랙킹 제어 및 포커스 제어를 실행시키기 위한 서보 제어부, 상기 디스크의 소정의 영역에 기록 파워를 변경시키면서 테스트 신호를 기록하고, 기록된 테스트 신호를 재생하여 각각의 기록 파워에 상응하는 감마 값을 산출하고, 디스크를 포함하는 디스크 드라이브 구성 수단들의 편차에 따른 감마 곡선 편차가 소정 값 이하인 조건의 타켓 감마 값에 대응되는 타켓 기록 파워 값을 검출하여, 상기 타켓 기록 파워 값에 소정의 상수를 곱하여 최적의 기록 파워를 결정하는 프로세스를 실행하도록 디스크 드라이브 구성 수단들을 제어하는 시스템 제어부 및 상기 시스템 제어부에서 결정된 최적의 기록 파워 정보를 저장하는 메모리를 포함함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 디스크 드라이브는 디스크(10), 픽업(20), R/F신호처리부(30), 레이저 다이오드 구동부(40), 디지털 신호처리부(50), 시스템 제어부(60), 메모리(70), 서보 제어부(80), 모터 구동부(90), 슬레드 모터(100) 및 스핀들 모터(110)를 구비한다.

우선, 각 구성수단들의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

픽업(20)은 레이저 다이오드, 복수의 포토 다이오드, 각종 렌즈 및 렌즈를 수평/수직 방향으로 이동시키기 위한 엑츄에이터로 구성되어, 광신호를 디스크에 투사시키고, 디스크로부터 반사되는 광신호를 검출하여 전기적인 신호로 변환시키는 역할을 실행한다. 특히, 포토 다이오드는 복수 개로 조합되어 있으며, 이들 신호들을 조합하여 서보 제어를 위한 트랙킹 에러신호(T.E)와 포커스 에러신호(F.E)를 생성시키고, 또한 신호처리에 이용되는 신호도 생성시킨다.

R/F신호처리부(30)는 픽업(20)에서 검출된 신호처리용 신호를 여파 정형화시킨 후에 시스템 제어부(60)로 출력시키고, 또한 여파 정화화시킨 신호를 이진신호로 변환시켜 디지털 신호처리부(50)로 출력한다.

레이저 다이오드 구동부(40)는 시스템 제어부(60)에서 결정된 레이저 파워값에 따라서 기록 모드에서는 디지털 신호처리부(50)에서 부호화시킨 데이터에 근거하여 레이저 구동신호를 생성시키고, 재생 모드에서는 일정한 레벨의 레이저 파워를 생성시키기 위한 레이저 구동신호를 출력시킨다.

디지털신호처리부(50)는 재생 모드에서는 R/F신호처리부(30)로부터 입력되는 이진신호를 위상동기된 자체 클럭으로 원래의 데이터로 복원시키는 복호 신호처리를 실행하고, 기록모드에서는 입력되는 디지털 데이터에 에러정정코드(ECC) 등을 부가하여 기록포맷으로 변환시키는 부호화 신호처리를 실행한다.

서보 제어부(80)는 트랙킹 에러신호 및 포커스 에러신호를 이용하여 픽업(20)을 수평방향 또는 수직방향으로 제어하기 위한 픽업(20)의 엑츄에이터 구동 전압을 생성시키고, 시크 모드에서 목표 트랙으로 픽업(20)을 이동시키기 위한 슬레드 모터(130)의 구동 전압을 생성시킨다. 그리고, 시스템 제어부(60)에서 결정된 스핀들 모터 목표 회전 속도에 상응하여 스핀들 모터(110)를 구동시키기 위한 스핀들 모터 구동 전압을 생성시킨다.

모터 구동부(90)는 서보 제어부(80)에서 생성되는 구동 전압에 따라서 스핀들 모터(110) 및 슬레드 모터(100)를 구동시키기 위한 구동 전류를 생성시키고, 픽업(20)의 광학 렌즈의 포커스 및 트랙킹을 제어하기 위한 픽업(20)의 엑츄에이터 구동 전류를 생성시킨다.

메모리(70)에는 디스크 드라이브를 제어하기 위한 각종 제어 정보들이 저장되어 있으며, 특히 본 발명에 의하여 결정된 최적의 레이저 파워 정보가 저장된다.

시스템 제어부(60)는 키 입력에 따라서 설정된 모드에 적합하도록 디스크 드라이브 구성 수단들을 총괄적으로 제어한다. 특히, 도 4에 도시된 흐름도에 따라 다음과 같이 최적의 기록 파워를 결정하는 프로세스를 실행하도록 디스크 드라이브를 제어한다.

우선, 디스크(10)의 PCA(Power Calibration Area)로 불리는 영역에 기록 파워(Pw)를 순차적으로 변화시키면서 테스트 신호를 기록하도록 레이저 다이오드 구동부(40) 및 디지털 신호처리부(50)를 제어한다(S110). 즉, 시스템 제어부(60)는 기록 파워를 순차적으로 높이기 위한 레이저 파워 결정 정보를 레이저 다이오드 구동부(40)로 전송한다. 물론, 시스템 제어부(60)에서 최적 기록 파워 결정 모드의 테스트 신호 기록 명령에 상응하는 제어신호를 서보 제어부(80)로 인가하면, 서보 제어부(80)에서는 스핀들 모터(110)를 목표 배속으로 회전시키기 위한 스핀들 모터(110) 구동신호와 픽업(20)의 위치를 PCA 위치의 목표 트랙으로 이동시키기 위한 슬레드 모터(100) 구동신호를 각각 모터 구동부(90)로 출력한다.

시스템 제어부(60)는 기록 파워를 변화시키면서 테스트 신호를 PCA에 기록하는 프로세스를 마친 후에, PCA에 기록된 테스트 신호를 재생하여 각 기록 파워(Pw)에 대한 감마(γ) 값을 산출하는 프로세스를 실행하도록 제어한다(S120).

즉, 시스템 제어부(60)에서 최적 기록 파워 결정 모드의 테스트 신호 재생 명령에 상응하는 제어신호를 서보 제어부(80)로 인가하면, 서보 제어부(80)에서는 스핀들 모터(110)를 목표 배속으로 회전시키기 위한 스핀들 모터(110) 구동신호와 픽업(20)의 위치를 PCA 위치의 목표 트랙으로 이동시키기 위한 슬레드 모터(100) 구동신호를 각각 모터 구동부(90)로 출력한다. 또한, 시스템 제어부(60)는 일정 레벨의 재생 레이저 파워 결정 정보를 레이저 다이오드 구동부(40)로 전송한다.

이에 따라서, 픽업(20)은 디스크(10)의 PCA에 기록된 테스트 신호에 상응하는 광신호를 검출하여 전기적인 신호로 변환한 후에 R/F신호처리부(30)로 출력한다. 그러면, R/F신호처리부(30)에서 파형을 정형하여 시스템 제어부(60)로 출력한다.

시스템 제어부(60)에서는 입력된 R/F 신호로부터 각각의 기록 파워에 대한 변조도(M)를 산출하고, 산출된 변조도를 이용하여 각 기록 파워에 대한 감마(γ) 값들을 연산한다.

시스템 제어부(60)는 각각의 기록 파워에 대한 감마 값을 산출한 후에, 산출된 감마 값 중에서 감마 값이 0(zero)이 되는 포인트를 타켓 감마 값으로 하여, 타켓 감마 값에 대응되는 기록 파워 값을 타켓 기록 파워(Ptarget) 값으로 결정한다(S130).

각각의 기록 파워에 대한 변조도 및 감마 값의 상관관계는 도 3에 도시된 바와 같으며, 디스크의 편심, 편향 및 세트 조정 편차 등의 요인에 의하여 감마 곡선이 변동될 수 있는데, 이를 감마1(γ1) 및 감마2(γ2) 곡선으로 나타내었다.

도 3에 도시된 바와 같이, 디스크의 편심, 편향 및 세트 조정 편차 등의 요인에 의하여 감마 곡선이 변동되어도 감마의 기울기가 급격하게 변하는 지점의 감마 변동폭이 감마가 0(zero)이 되는 지점에서 감마의 변동폭이 작아짐을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 디스크의 편심, 편향 및 세트 조정 편차 등의 요인에 의하여 감마 곡선이 변동되어도 감마 값 및 이에 대응되는 기록 파워의 변동량이 적은 영역에서의 감마 값을 타켓 감마 값으로 이용하였다.

그리고 나서, 시스템 제어부(60)는 타켓 기록 파워(Ptarget) 값에 0보다 크고 1보다 작은 값 상수 K를 곱하여 최적 기록 파워(PW0)로 결정한다(S140). 여기에서, 상수 K는 감마 값이 0이 되는 타켓 기록 파워(Ptarget)를 기준으로 해서 최적의 기록 파워를 어느 정도 비율로 낮추었을 때 최적의 기록 성능을 발생시키는지를 실험적으로 구한다. 일 예로서, 기록 성능은 BER(Bit per Error Rate) 값으로 판단할 수 있다.

시스템 제어부(160)는 이와 같이 결정된 최적 기록 파워(PW0) 값을 메모리(70)에 저장한다(S150). 그리고, 기록 모드에서 메모리(70)에 저장된 최적 기록 파워(PW0)를 기록 파워 값으로 이용한다.

본 발명의 일 실시 예에서는 타켓 기록 파워를 감마 값이 0이 되는 포인트에서 구했으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 디스크의 편심, 편향 및 세트 조정 편차 등의 요인에 의한 감마 곡선의 변동량이 적은 영역 즉 기록 파워에 대한 감마 곡선에서 감마 값이 0에 근접된 포인트에서 타켓 기록 파워로 결정할 수도 있다.

본 발명은 방법, 장치, 시스템 등으로서 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필연적으로 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되어 질 수 있으며 또는 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. 프로세서 판독 가능 매체는 정보를 저장 또는 전송할 수 있는 어떠한 매체도 포함한다. 프로세서 판독 가능 매체의 예로는 전자 회로, 반도체 메모리 소자, ROM, 플레쉬 메모리, 이레이져블 ROM(EROM : Erasable ROM), 플로피 디스크, 광 디스크, 하드 디스크, 광 섬유 매체, 무선 주파수(RF) 망, 등이 있다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 망 채널, 광 섬유, 공기, 전자계, RF 망, 등과 같은 전송 매체 위로 전파될 수 있는 어떠한 신호도 포함된다.

첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시 예들은 단지 본 발명의 예로서 이해되어 지고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 발명은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 기록 파워에 대한 감마 그래프에서 감마 값이 0 또는 0 근처의 값에 대응되는 기록 파워를 타켓 기록 파워로 결정하고, 타켓 기록 파워에 1보다 작은 상수 값을 곱하여 최적의 기록 파워로 결정함으로써, 디스크의 편심, 편향 및 세트 조정 편차 등의 요인이 발생되어도 정확하게 최적의 기록 파워 값을 검출할 수 있는 효과가 발생된다.

Claims (6)

  1. 기록 파워 결정 방법에 있어서,
    (a) 디스크의 소정의 영역에 기록 파워를 변경시키면서 테스트 신호를 기록하는 단계;
    (b) 상기 단계(a)에서 기록된 테스트 신호를 재생하여 각각의 기록 파워에 상응하는 감마 값을 산출하는 단계;
    (c) 디스크를 포함하는 디스크 드라이브 구성 수단들의 편차에 따른 감마 곡선 편차가 소정 값 이하인 조건의 타켓 감마 값에 대응되는 타켓 기록 파워 값을 검출하는 단계; 및
    (d) 상기 타켓 기록 파워 값에 소정의 상수를 곱하여 최적의 기록 파워를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 최적 기록 파워 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 타켓 감마 값은 0(zero)을 포함함을 특징으로 하는 최적 기록 파워 결정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 소정의 상수는 0보다 크고 1보다 작은 값으로 설정함을 특징으로 하는 최적 기록 파워 결정 방법.
  4. 디스크 드라이브에 있어서,
    표면을 갖는 디스크;
    상기 디스크를 회전시키는 스핀들 모터;
    상기 디스크에 정보를 기록하고, 상기 디스크로부터 정보를 읽어내는 픽업;
    상기 픽업에서 검출된 신호를 여파 정형화시키고, 이진신호로 변환시키기 위한 R/F신호처리부;
    재생 모드에서는 상기 R/F신호처리부로부터 입력되는 이진신호를 복호시키고, 기록 모드에서는 기록할 신호를 부호화시키는 디지털 신호처리부;
    기록 모드에서 상기 디지털 신호처리부에서 부호화된 데이터를 설정된 기록 파워에 근거하여 레이저 다이오드 구동 신호를 생성시키는 레이저 다이오드 구동부;
    상기 픽업을 목표 트랙으로 이동시키는 슬레드 모터;
    상기 스핀들 모터 및 상기 슬레드 모터 각각의 구동 전류를 생성시키는 모터 구동부;
    상기 스핀들 모터를 목표 속도로 회전시키기 위한 스핀들 모터 구동 전압 및 상기 픽업을 목표 트랙으로 이동시키기 위한 슬레드 모터 구동 전압을 각각 생성시키고, 트랙킹 제어 및 포커스 제어를 실행시키기 위한 서보 제어부;
    상기 디스크의 소정의 영역에 기록 파워를 변경시키면서 테스트 신호를 기록하고, 기록된 테스트 신호를 재생하여 각각의 기록 파워에 상응하는 감마 값을 산출하고, 디스크를 포함하는 디스크 드라이브 구성 수단들의 편차에 따른 감마 곡선 편차가 소정 값 이하인 조건의 타켓 감마 값에 대응되는 타켓 기록 파워 값을 검출하여, 상기 타켓 기록 파워 값에 소정의 상수를 곱하여 최적의 기록 파워를 결정하는 프로세스를 실행하도록 디스크 드라이브 구성 수단들을 제어하는 시스템 제어부; 및
    상기 시스템 제어부에서 결정된 최적의 기록 파워 정보를 저장하는 메모리를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  5. 제4항에 있어서, 상기 타켓 감마 값은 0(zero)을 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  6. 제4항에 있어서, 상기 소정의 상수는 0보다 크고 1보다 작은 값으로 설정함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
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